毕业设计开题报告
电子信息工程
基于单片机的公交报站系统设计
1选题的背景、意义
现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统),而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。它生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,FLASH的使用使MCU技术进入第四代,发展到现在技术已相当成熟,应用十分广泛。单片机渗透到我们生活的各个领域,导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等……随着人们生活水平的不断提高,智能化、数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的。运用单片机技术,将我们带入智能化、数字化和自动控制的新领域[1-3]。
随着社会信息化的加快,人们的工作,生活和通讯,信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时,也对传统的公交提出了挑战,社会技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对公交的要求早已不只是简单的交通运输工具,更为关注的是一个安全,方便,舒适的智能交通。作为一个城市的公交企业,它既要代表政府体现当地城市的形象,又要尽一切力量减少政府投资,创造良好的社会效益和经济效益。而传统的公交运营系统的装备和管理模式较难达到这两者的完美结合。现在是一个高科技发达的时代,提倡的是智能设备,用科技来改变人们原有的生活水平与方式。公共交通智能化系统是公交信息化系统的重要组成部分,是提高公共交通服务水平、吸引出行量的必要手段,体现了一个城市的现代化交通管理水平,是中国解决交通问题的重要措施之一。
2相关研究的最新成果及动态
2.1智能公交最新成果及动态
智能公交最新发展现状可由智能汽车作为代表,智能汽车与一般所说的自动驾驶有所不同,指的是利用多种传感器和智能公路技术实现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库,存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、
加油站、景点、停车场)的信息资料;其次是GPS定位系统,利用这个系统精确定位车辆所在的位置,确定以后的行驶方向;道路状况信息系统,由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息,如堵车、事故……必要时及时改变行驶路线;车辆防碰系统,包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统 ,控制与其他车辆的距离,在探测到障碍物时及时减速或刹车,并把信息传给指挥中心和其他车辆;紧急报警系统,若出了事故,自动报告指挥中心进行救援;无线通信系统,用于汽车与指挥中心联络;自动驾驶系统,用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。
智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。在目前的汽车驾驶中,驾驶员的人为因素占了很大的比重,一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况,很容易造成交通事故。通过对车辆智能化技术的研究和开发,可以提高车辆的控制与驾驶水平,保障车辆行驶的安全畅通、高效。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷,使得即便在很复杂的道路情况下,也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物,沿着预定的道路轨迹行驶。
随着最新技术的发展,车载信息系统成为未来发展趋势。从计算机领域看,汽车车载信息系统是一个移动的计算平台。车载信息系统除了能够帮助安全驾驶外,另一方面还能帮助消费者将车上的设备都接入互联网,和其他车辆连接,和云计算连接,和交通流量、天气等各种实时数据连接[4-8]。
2.2 单片机最新成果及动态
单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹[9-12]师傅明白了。目前它广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴[13-15]:
1、在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
2、在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3、在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
4、在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。
5、单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛:医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
改脸6、在各种大型电器中的模块化应用
在大型电路中,单片机的应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。
7、单片机在汽车设备领域中的应用
羊奶粉的好处单片机在汽车电子中的应用非常广泛:汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。
3课题的研究内容及拟采取的研究方法、研究难点及预期达到的目标
3.1研究内容
设计并制作一个基于51单片机的公交报站系统的控制电路,能通过按键输入进行控制,能在LED中显示站名和提示。
该报站系统具有如下的基本功能:
①按键输入控制:1.复位键:初始化状态;2.时间设置键:对时间进行设置;3.提示键:语音提示;4.报站键:车站提醒。
②语音播报:对车站名语音播报,并有温馨提醒。
③液晶显示:站名汉字显示和时间显示。
④芯片控制:以AT89C51王必芯片作为主控制核心。
告白的诗句3.2研究方法
项目实现需要掌握和熟悉51单片机,语音芯片的使用,LED显示和相关芯片的工作原理和实现方法。
(1)单片机应用能力
熟悉51系列单片机的硬件结构,指令系统,中断系统,定时器计数器,扩展存储器的设计,I\O接口设计及其与显示器,键盘,各种端口的接口设计等 。
(2)语音功能模块
熟悉语音芯片的录放电路设计,熟悉模拟电子电路,会相关的编程。
(3)LED显示和相关芯片
熟悉LED显示的原理和方法,LED外围电路的设计,相关部分的编程。
(4)软件设计
系统原理图使用Protel,编程使用C语言,系统调试使用Keli。
图1.系统软件主流程图
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(5)电路的设计凉拌黄花菜的做法